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染锰大鼠生精细胞凋亡机理的研究

王国秀  
【摘要】: 目的:研究染锰大鼠睾丸精子数量,生精细胞凋亡、caspase-3mRNA、caspase-3及支持细胞vimentin表达的影响,探讨染锰大鼠生精细胞凋亡的机理。方法:雄性SD大鼠(体重120±10g)48只随机分为6组:空白对照组,15mg/kg和30mg/kg MnCl_2组。8只/组。15mg/kg MnCl_2组和30mg/kg MnCl_2组分别染锰(MnCl_2·4H_2O)4w和6w,空白对照组给予等容NS,给锰及生理盐水途径均为腹腔注射,5d/w,1次/d,大鼠分别于第4w末和第6w末处死,取睾丸和附睾作以下检测:1.检测精子数量;2.TUNEL法检测睾丸生精细胞凋亡指数;3.原位杂交法检测生精细胞caspase-3mRNA表达;4.免疫组化(SABC法)法检测生精细胞caspase-3及支持细胞vimentin表达。结果:1.锰对大鼠精子数量的影响:与空白对照组比较,各染锰组精子数量均显著降低(P<0.01)。染锰剂量相同,染锰6w组与染锰4w组比较,精子数量均显著降低(P<0.01)。各组大鼠精子数量和AI呈负相关(r=-0.700,P<0.01)。精子数量和生精细胞caspase-3mRNA阳性细胞率呈负相关(r=-0.892,P<0.01)。精子数量和生精细胞caspase-3阳性细胞率呈负相关(r=-0.870,P<0.01)。精子数量和支持细胞vimentin阳性细胞率呈正相关(r=0.895,P<0.01)。2.锰对大鼠生精细胞AI的影响:与空白对照组比较,各染锰组AI均升高(P<0.05)。染锰剂量相同,染锰6w组与染锰4w组比较,AI均显著升高(P<0.01)。染锰时间相同,30mg/kg MnCl_2组与15mg/kg MnCl_2组比较,AI均显著升高(P<0.01)。各组大鼠生精细胞AI和caspase-3mRNA阳性细胞率呈正相关(r=0.842,P<0.01)。各组大鼠生精细胞AI和caspase-3阳性细胞率呈正相关(r=0.855,P<0.01)。各组大鼠生精细胞AI和支持细胞vimentin阳性细胞率呈负相关(r=-0.859,P<0.01)。3.锰对大鼠生精细胞caspase-3mRNA表达的影响:与空白对照组比较,各染锰组caspase-3mRNA阳性细胞率均显著升高(P<0.01)。染锰剂量相同,染锰6w组与染锰4w组比较,caspase-3mRNA阳性细胞率均显著升高(P<0.01)。染锰时间相同,30mg/kg MnCl_2组与15mg/kg MnCl_2组比较,caspase-3mRNA阳性细胞率均显著升高(P<0.01)。各组大鼠caspase-3mRNA阳性细胞率和caspase-3阳性细胞率呈正相关(r=0.976,P<0.01)。各组大鼠生精细胞caspase-3mRNA阳性细胞率和支持细胞vimentin阳性细胞率呈负相关(r=-0.975,P<0.01)。4.锰对大鼠生精细胞caspase-3表达的影响:与空白对照组比较,各染锰组caspase-3阳性细胞率均显著升高(P<0.01)。染锰剂量相同,染锰6w组与染锰4w组比较,caspase-3阳性细胞率均显著升高(P<0.01)。染锰时间相同,30mg/kgMnCl_2组与15mg/kgMnCl_2组比较,caspase-3阳性细胞率均显著升高(P<0.01)。各组大鼠生精细胞caspase-3阳性细胞率和支持细胞vimentin阳性细胞率呈负相关(r=-0.959,P<0.01)5.锰对大鼠睾丸支持细胞vimentin表达的影响:与空白对照组比较,各染锰组vimentin阳性细胞率均显著降低(P<0.01)。染锰剂量相同,染锰6w组与染锰4w组比较,vimentin阳性细胞率均显著降低(P<0.01)。染锰时间相同,30mg/kg MnCl_2组与15mg/kg MnCl_2组比较,vimentin阳性细胞率均显著降低(P<0.01)。结论:1.染锰15mg/kg 4w即可诱发大鼠睾丸精子数量减少,两者存在一定的时间-效应关系。2.染锰15mg/kg 4w即可诱导大鼠生精细胞凋亡,且生精细胞AI随染锰时间的延长和剂量的增加而增加,存在一定的时间-效应关系和剂量-效应关系。3.染锰15mg/kg 4w即可诱发大鼠生精细胞caspase-3mRNA及caspase-3表达,并且caspase-3mRNA及caspase-3的表达随染锰时间和剂量的增加而增加,二者均存在一定的时间-效应关系和剂量-效应关系。4.染锰15mg/kg 4w即可抑制大鼠睾丸支持细胞vimentin表达,vimentin表达随染锰时间和剂量的增加而降低,二者存在一定的时间-效应关系和剂量-效应关系。5.染锰大鼠睾丸生精细胞caspase-3mRNA及caspase-3选择性高表达和支持细胞vimentin选择性低表达可能是锰诱发大鼠生精细胞凋亡的主要机理,也是导致大鼠生精障碍的主要原因。


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